Impedância controlada - como acertar?

A miniaturização é uma tendência na indústria de PCB. Há uma enorme demanda por PCBs de tamanho compacto e rápido. Embora seja um ativo em muitos dispositivos eletrônicos, existem muitos componentes nesses PCBs rápidos, que podem não funcionar como esperado e levar a falhas. Assim, os fabricantes de PCB sabem da importância de desacelerar determinados circuitos para permitir o funcionamento específico dos componentes. É aqui que a impedância controlada pode ajudar. O que é uma impedância controlada? Qual a importância desse fator? Quais são os fatores determinantes da impedância controlada? Onde a impedância controlada é usada? Essas perguntas estão conjurando sua mente? Se sim, este post irá ajudá-lo a encontrar respostas para todas as suas perguntas.

Uma introdução à impedância controlada

Para entender a impedância controlada, é importante que você entenda a impedância. A impedância é definida apenas para circuitos de alta frequência. É uma combinação de indutância e capacitância do circuito. O valor da impedância sempre varia entre os dois pontos, se não for controlado adequadamente. Em altas frequências, os traços de PCB não se comportam como esperado e a qualidade dos sinais pode degradar em vários pontos. A impedância controlada ajuda a garantir a propagação eficiente dos sinais, sem perturbações e distorções. A impedância (Zo) de um circuito é uma característica CA e é medida em Ohms (Ω). O valor alvo da impedância é 25 Ω - 125 Ω.

Fatores que determinam a impedância controlada

A impedância de um traço de PCB é determinada por fatores como resistência, reatância capacitiva e condutância. O que contribui para esses fatores? Bem, a resposta é que esses fatores são decididos por elementos como dimensões físicas do traço, espessura dielétrica e constante dielétrica do material de substrato usado no PCB. O valor da impedância é decidido pelos seguintes fatores:

• Espessura e largura do traço do sinal de cobre na parte superior e inferior
• Constante dielétrica do material pré-peg e núcleo
• Espessura do material de prepeg e núcleo em ambos os lados do traço de cobre
• Distância do traço de outros recursos de cobre

Tipos de impedância controlada

A impedância característica é um dos tipos mais comuns de impedância controlada. A seguir, alguns tipos mais importantes referidos no mercado:

• Impedância de entrada
• Impedância da imagem
• Impedância da onda

Aplicações típicas de impedância controlada

A impedância controlada é considerada ideal para aplicações digitais de alta frequência:

• Comunicações de RF
• Vídeos analógicos de alta qualidade
• Computação acima de 100 MHz
• Equipamento de Telecomunicações
• Amplificadores de baixo ruído

Erros comuns de fabricação a serem evitados ao criar circuitos com impedância controlada

A seguir estão alguns erros comuns a serem evitados ao produzir circuitos de impedância controlada:

• Incompatibilidades de comprimento :As incompatibilidades de comprimento entre pares diferenciais não apenas levarão à distorção do sinal, mas também aumentarão as taxas de erro. Portanto, os comprimentos devem ser combinados dentro de +/-5 mils. Além disso, as extremidades incompatíveis podem ser fechadas usando roteamento em serpentina.
• Traços sem Planos de Terra de Referência :Os sinais de alta velocidade devem ser encaminhados para a camada inferior ou superior, e um plano de referência de solo completo deve ser fornecido nas camadas adjacentes. A impedância pode aumentar, se não houver planos adjacentes.
• Vários tipos de prepegs: É sempre melhor evitar usar mais de três tipos de prepegs na placa de circuito. Além disso, deve-se tomar cuidado para manter a espessura dielétrica do prepeg abaixo de 10 mils. Os prepegs com alto teor de vidro e baixo teor de resina devem ser evitados.

Tudo isso significa que você deve considerar a compra dessas placas de circuito de impedância controlada somente de fabricantes confiáveis ​​e experientes. Creative Hi-Tech é um dos fabricantes populares de placas de circuito de impedância controlada nos EUA .